Для тех, кто давно не смотрел Формулу-1⁠⁠

Фото: Льюис Хэмилтон взял свой третий чемпионский титул на Гран-При США 2015 года. В этом году он стал шестикратным чемпионом, и тоже в Остине.

Вначале должен предупредить: имейте в виду, что в следующие два сезона болиды уже станут немного другими, и вам придётся снова обновлять свои знания. Ряд действующих команд, возможно, сменит владельцев, потому что некоторые коллективы, по слухам, не уверены в себе в преддверии сезона-2021 и хотят уйти, а у других вышестоящее начальство потеряло интерес к Формуле-1. В общем, типичные межсезонные слухи и страшилки, но иногда они сбываются.

Итак, что сейчас представляет собою болид Королевы Автоспорта...

Углепластиковый монокок с четырьмя расположенными вне корпуса колёсами, из которых задние два являются ведущими.  Пилот располагается в тесном кокпите в передней части болида и управляет им с помощью руля, педалей тормоза и газа.

Ну, в этой концепции ничего не поменялось со времён МакЛарен MP1, только сцепление вынесли на руль.

Но если всмотреться в частности, то... Во-первых, в монокок заложен избыточный запас прочности. Сегодня он должен выдерживать задний удар на скорости 15 метров в секунду, во фронтальном направлении скорость удара составляет 14 метров в секунду. Во-вторых, посадка пилота изменилась, что вы наверняка успели заметить ещё в те годы, когда в последний раз смотрели Формулу-1. Во всяком случае, не думаю, что среди вас есть те, кто видел только Гран-при Венгрии 1986 года, в записи показанное на советском телевиденье.

Более того, появились вкладываемые внутрь кресла, которые буквально отливают по слепку задницы пилота, чтобы тот меньше уставал в гонке и на длинных сериях во время тестов.

Бывший пилот команды Mersedes AMG F1 Team, чемпион 2016 года и вице-чемпион 2014 и 2015 годов Нико Росберг демонстрирует, как гонщик сидит в своём кресле в болиде.

Что касается руля - руль превратился из карбоновой баранки в бортовой компьютер за 50+ тысяч баксов. Не столько пилот пользуется всеми этими переключателями, сколько инженер в боксах, когда вносит настройки в машину.

Рули болидов Scuderia Ferrari Mission Winnow SF90H этого года. Как видите, набор органов ввода и управления отличается даже по разные стороны боксов.

Подробнее об истории руля в автоспорте и назначении всех этих кнопок и переключателей - в моём старом, но всё ещё актуальном посте: Всё, что вы хотели знать об истории руля Формулы-1: от штурвала до полутора кило карбона и микросхем

А запускаются эти космолёты всё так же внешним стартёром.

Ширина болида не должна превышать 2000 мм, высота - 760 мм. Что касается длины колёсной базы, она жёстко не регулируется правилами. Самая длинная в этом году у Мерседес - 3 698 мм. Самая короткая - у Red Bull - 3619 мм.

Ширина колей:

спереди - 1600 мм;

сзади - 1550 мм.

Минимальный сухой вес болида с 2018 года считается без пилота - 650 килограммов.

Введён минимальный вес пилота - 80 килограммов. Если пилот легче данного норматива, недовес компенсируют балластом. Впрочем, в балласте тоже есть своя польза - его можно расположить в болиде, как угодно, и получить от этого выгоду.

Хех, раньше тяжёлые пилоты не брали с собой ёмкость с водой, лишь бы машина была на полтора кило легче, а теперь их уравняли, и особого смысла в весогонке нет. Но в любом случае приходится постоянно качаться, делать упражнения на выносливость типа душевных посидушек в сауне, иначе в поворотах отвалится башка от боковых перегрузок, а в традиционно жарких странах можно и вырубиться с непривычки во время заезда. Ну, и куда же без упражнений на реакцию.

Поэтому у каждого пилота есть свой личный тренер-физиотерапевт, и очень многое зависит от их взаимоотношений. Как правило, физиотерапевт - это самый первый коллега и друг гонщика в команде.

Анжела Каллен - физиотерапевт Льюиса Хэмилтона. Куда ж в моих постах без тройной тавтологии...

В 2018 году появилась система защиты Halo ("карбоновые стринги" над кокпитом), которая сама по себе весит 6 кг. Добавьте сюда вес топлива. С этого года его количество увеличили со 105 до 110 кг. Ах, да, дозаправок давно уже нет...

Регламент 2021 года подразумевает ещё больший прирост веса болида. Отчасти эти меры являются причиной того, что зрелищных аварий в наше время не так много - машины слишком тяжёлые, чтобы взлетать на три метра и крутить мёртвые петли, как в 90-е - начале 10-х. Зато безопасно.

Авария Маркуса Эрикссона, вторая тренировка Гран-При Италии 2018 года, Alfa Romeo Sauber F1 Team. Пожалуй, это самое эпичное, что произошло за шесть лет гибридной эры. И при этом без последствий для здоровья.

Авария произошла из-за поломки системы DRS на скорости 320+ км/ч - она должна закрываться после нажатия на тормоз, но в этот раз не сработала. Пилот испытал на себе перегрузку в 28G, но никаких травм не получил. Если сравнивать это с поломкой заднего антикрыла в былые времена, то... Примерно так погиб Элио де Анджелис. Только его парение над трассой закончилось пробитием рельса безопасности и пожаром, который некому было тушить.

Раз уж мы заговорили о DRS, которую не все из моих читателей застали, то давайте перепрыгнем на аэродинамику.

DRS - Drag Reduction System - регулируемое заднее антикрыло. Эта деталь появилась в Формуле-1 с 2012 года и была призвана решить проблему упавшего количества обгонов. По сути своей это откидывающаяся кверху планка, которая резко снижает лобовое сопротивление болида в разрешённых участках трассы - зонах DRS. Соответственно, слип-стрим плюс открытая DRS позволяют болиду существенно разогнаться и объехать соперника, находящегося не в слип-стриме, как стоячего. А если и соперник борется с кем-то впереди, то воздух за двумя болидами ещё более разрежен, и существует шанс обогнать сразу двоих.

Подборка двойных обгонов под DRS в разные годы.

Однако, в один прерасный год эта система перестала быть достаточно эффективной, и количество даже этих искусственных обгонов начало падать.

В последние годы аэродинамика болидов была очень сложна. На передних антикрыльях и боковых понтонах делалось множество секций и мелких открылков, чтобы испортить воздух преследователю. Чем грязнее воздушный поток, тем сложнее использовать слип-стрим. Поэтому в Формуле-1 в прошлые годы всё было очень плохо с обгонами. Не помогала даже DRS.

Переднее антикрыло Force India VJM10 2017 года. Ныне это команда SportPesa Racing Point.

Сейчас же идёт регресс аэродинамических решений, призванных завихрять воздух. Руководство чемпионата вынудило команды сделать более простые антикрылья и зоны боковых понтонов в 2019 году, и это заметно увеличило количество обгонов. Я не смотрел статистику, на самом деле, но по ощущениям обгонов стало больше.

Передние антикрылья болидов Rokit Williams Racing FW42 2019 года. К сожалению, похвастаться результатами выше 19 места при условии, что не пойдёт дождь и никто не ушатается/сломается, они в этом году не могут.

Болиды 2021 года и вовсе будут походить на болиды 90-х годов, только здорово располневшие и с вылизанными, аки у гиперкаров, формами.

Рендер от какого-то художника.

Будем надеяться, что это упрощение принесёт свои плоды, и мы будем чаще видеть не только искусственные обгоны под DRS, но и борьбу в поворотах. Она и сейчас понемногу пробивается, но как бы новый регламент не привёл к большой разнице в характеристиках новых болидов, как это произошло в 2014 году после перехода на гибридные двигатели.

Помимо того, что аэродинамические элементы в современной Формуле-1 умеют делать завихрения, они ещё и невероятно эффективны. Болид едет по трассе, аки утюг. В руках пряморукого пилота, конечно. Вдобавок иногда звучат предложения вернуть граунд-эффект. Но он и так практически уже есть - диффузор очень эффективно выводит воздух из-под днища, что и обуславливает хорошую устойчивость.

Ещё одна вещь, которая делает современные болиды Формулы-1 быстрейшими в истории чемпионата - это шины. В последние два года это самая мягкая и при этом в меру износостойкая резина, позволяющая обходиться одним пит-стопом в большинстве гран-при. С 2011 года поставщик шин - Pirelli. Появилось огромное множество разных типов резины под разную абразивность асфальта и погодных условий. Апогей всего этого радужного цирка пришёлся на 2018 год, когда Пирелли ввели наибольшее количество составов.

Список сликов от мягких к жестким: HyperSoft (розовые), UltraSoft (фиолетовые), SuperSoft (красные), Soft (желтые), Medium (белые), Hard (голубые), SuperHard (оранжевые). А также промежуточные Intermediate (зеленые) и дождевые Wet (синие).

Конечно, все эти девять составов не привозились каждую гонку. Шинники заранее решали, какие три типа сликов везти на конкретный автодром, собирали у команд заказы, каких и по сколько взять. Только составы для дождевых сессий поставляются всем в одинаковом количестве. В 2018 году даже была фишка с пропуском одного сликового состава, если мне память не изменяет. То есть, могли привезти не три подряд (например, Medium, Soft, Supersoft), а через один (Medium, Soft, Ultrasoft).

В этом году поступили проще. В Пирелли разработали пять новых типов сликов и промаркировали их от С1 до С5, где С1 и С2 - самые жёсткие (Hard, белые ободки), С3 - средний по жёсткости (Medium, жёлтые ободки), а C5 - самый мягкий (Soft, красные ободки). Inter и Wet остались прежних цветов. То есть, в плане простоты маркировки мы тоже откатились назад.

Ещё новая резина имеет больший рабочий диапазон, и прогреть её и удержать в дельте проще. Кстати, грелки для предварительного прогрева резины всё ещё используются и останутся как минимум до 2022 года.

Фото с Гран-При Бразилии 2013 года.

А теперь о двигателях:

В Формуле-1 используются четырёхтактные гибридные V-образные шестицилиндровые двигатели с турбонаддувом с углом развала цилиндров 90°. Объём двигателя не должен превышать 1,6 литра. Минимальный вес - 145 килограмм. Лимит оборотов - 15000 об/мин. Мощность двигателей только пару лет назад превысила отметку в 1000 л. с (у Мерседеса, затем у Феррари, и после подтянулись Рено и новичок последних лет - Хонда). Сейчас все четыре моториста более-менее сравнялись. Гибридная составляющая даёт буст 80 л.с на 6,7 секунды. В зависимости от количества точек торможения и длины трассына зарядку батарей требуется дистанция от одного круга и больше.

Компоненты силовой установки: двигатель внутреннего сгорания (ICE), кинетический мотор-генератор (MGU-K, ), тепловой мотор-генератор (MGU-H), турбокомпрессор (TC), батарея (ES), управляющая электроника (CE).

Каждый гонщик получает на сезон три двигателя внутреннего сгорания, три турбокомпрессора, три MGU-H, два MGU-K, две батареи и два блока управляющей электроники.

Чтобы максимально снизить стоимость новых двигателей, параметры нового мотора приближены к общим стандартам, и при их производстве запрещено использовать целый ряд дорогостоящих материалов.

Блок цилиндров и картер двигателя должны быть выполнены из сплавов алюминия. Коленвал и распредвалы должны быть сделаны из стали или чугуна. Толкатели клапанов должны быть выполнены из сплавов алюминия, а сами клапаны — из сплавов на основе железа, никеля, кобальта или титана. Использование карбона и других композитных материалов при производстве блока цилиндров, головки блока и клапанов запрещено.

MGU-K

Силовая установка оснащена двумя системами рекуперации энергии, объединёнными в систему ERS, частью которой является усовершенствованная KERS. Мотор-генератор MGU-K соединён с коленчатым валом и служит для рекуперации энергии при торможениях - она преобразуется в электрическую и используется для подзарядки батарей ES.

При разгонах MGU-K работает как мотор, передавая энергию трансмиссии машины. Если в предыдущие годы система KERS оснащалась мотором в 60 кВт, то в 2014-м мощность ERS возросла до 120 кВт, и мотор может использовать на каждом круге до 4 мегаджоулей энергии – т.е. в 10 раз больше, чем в 2013-м. Всё это, вместе взятое, означает, что новая ERS стала вдвое мощнее, и на каждом круге эту дополнительную мощность можно использовать в пять раз дольше, чем раньше (6,7 секунды). На большинстве трасс MGU-K будет работать в качестве генератора или мотора на значительной части круга.

MGU-H

Хотя MGU-K может передавать трансмиссии машины 4 мегаджоуля энергии на круге, рекуперирует он только 2 мегаджоуля на круге. Ещё столько же поступает от MGU-H, соединённого с валом турбонагнетателя и преобразующего энергию выхлопных газов в электрическую.

MGU-H решает две задачи. Количество энергии, которое он позволяет запасать, регламентом не лимитировано, и эта энергия может быть использована либо для зарядки батарей, либо направлена в MGU-K. Но также MGU-H контролирует скорость вращения турбины, не позволяя ей вращаться слишком быстро, но при этом поддерживая определённое число оборотов, за счет чего предотвращается такое явление, как «турбояма».

ES

Оба мотор-генератора заряжают батареи накопителя энергии, которые используются MGU-K. Техническим регламентом 2014 года вес ES ограничен 20-25 кг.

CE

Управляющая электроника связывает все системы силовой установки друг с другом и следит за их работой. Весь процесс накопления и использования энергии максимально автоматизирован, и по ходу каждого круга электроника многократно меняет режимы работы ERS.

Ну вот, как-то так. В основном, это всё, что вы должны знать о современных машинах Формулы-1.

Какие команды присутствуют в чемпионате и кто за них крутит баранку: